2017-07

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≪ 映画「南極料理人」 ALL 光のドップラー効果 ≫

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どっぷら~効果

どっぷら~効果ってなに? 

どっぷら~? どんぶり? てんぷら? 全然違うし。
ご飯のときにそういうマノビした用語つかわないでくれよ。

「お風呂につかるときに、ほら、どっぷり浸かるっていう言い方するでしょ。
あれです、あれ、だからご飯食べよう。」

え~、ちゃんと答えてよ!

ちゃんと答えるっていっても、突然そういう質問されてもなあ・・・。
こっちにも心の準備というものがひつようなのだよ。
そういう事習ったのは大分前だし。
大体突然聞かれてもうまく説明できない.....
妻の顔をみると、食いついた獲物は離さないというスッポンに見えてきた。

ほら、救急車がくるとき音が間延びするでしょ。間延びするはずがないと
思われていたところにマノビする事。
だから「どっぷら~効果」

........ 沈黙.......


え、だって、マノビする事もあるけどその逆、えーとつまり、ほら、
「ビィーボォー、ビィーポォー(音程を高くしているつもり)」
って感じもあるじゃない。

ははん、つまり救急車が近づいてくるときと、遠ざかってゆくときで
音程が変わるってことは経験しているわけだな。でも、なぜそうなる
のかは分かっていない。つまり、見たり聞いたりしたことで不思議だな
と思う事はあっても、なぜだろうと頭を抱えることはなかったわけだ。
で、最近読んだ啓蒙書で、急に「なぜだろう」と考える癖がついて
きたということか。

「それじゃ今度よい説明を考えておくから。」

そういって、暫く放っておいたのだが、そろそろ説明しなければなるまい。
鉄は熱いうちに叩けという諺もあるくらいだ。叩いておくか。
質問されてから既に数ヶ月経つのだが。

まず、音のドップラー効果を説明したいのだが、音というのは波である。
空気の分子を伝わってくる振動。波には「波打つ」という言葉もあるくらいだから、
振れるという性質がある。難しいことは考えないことにしよう。 
海の波を思い浮かべてもらおう。波には高いところや低いところがある。
その高いや低いをウネリと言ったり、波と言ったりする。
で、その波の山と谷の間隔の2倍を波長という。波の形を決めるもう一つの
性質としては振幅がある。振幅は山と谷の高低差である。

波長=(うねりの)山と谷の間隔の2倍=山とその次の山の間隔
振幅=大と谷の高低差


その他にも波の特徴に速度があるが、今回の話は大体波長だけ理解
していれば問題ない。波長が大事である。音の波では、音程は波長で
決まっている。なぜって、聞かれると結構むずかしい。
それは人間が、波長の短い音の波を「音程が高い」と判断するからで
あろう。詳しくは私もしらない。

とにかく波長と音程の関係を何度も思い浮かべ、短い波は音程高いと
イメージして脳裏に焼き付けて欲しい。波長が短い波は、細かい振動
が一杯詰まった波である。私の中では「これはいかにも音程たかーい」気がする。
この事を習ったときに、何度もイメージして自分の中でそういうイメージ
を作り上げてしまった。だから波長と音程の関係に関してこれ以上の説明
は無理。これ以上の説明はあり得ない、なぜなら自分では相当に自然に思
えているのだから。まあ、これは納得してもらえたと仮定して次に進もう。

音程が高いか低いかは、波長、つまり隣合う山同士の間隔の問題である。
次のような簡単化された問題を考えよう。走る列車から、1秒間に1個の
ボールを発射するという実験をしよう。この場合、発射されたボール同士
の間隔はどうなるであろうか。この問題は波の波長がどう変わるか、
つまり山と山の間隔がどのように変わるかという問題と同じである。
数式を使った説明はするつもりはないので、下のアニメーションを見て考えて欲しい。
走る列車から一定の時間間隔で発射するボール。ボール同士の距離が
列車の運動によってどのように影響をうけるか、イメージ出来ただろうか。


doppler1_20100903001303.gif


doppler2_20100903001330.gif


doppler3_20100903001343.gif

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